【测量学】导线测量常用计算公式

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一、方位角的计算公式
二、平曲线转角点偏角计算公式
三、平曲线直缓、缓直点的坐标计算公式
四、平曲线上任意点的坐标计算公式
五、竖曲线上点的高程计算公式
六、超高计算公式
七、地基承载力计算公式
八、标准差计算公式
九、坐标中线测量与计算
十、全站仪的使用方法和坐标测量步骤
一、方位角的计算公式
1. 字母所代表的意义:
x1:QD的X坐标
y1:QD的Y坐标
x 2:ZD 的X 坐标 y 2:ZD 的Y 坐标 S :QD ~ZD 的距离 α:QD ~ZD 的方位角
2. 计算公式:
()()212212y y x x S -+-=
1)当y 2- y 1>0,x 2- x 1>0时:1
21
2x x y y arctg
--=α 2)当y 2- y 1<0,x 2- x 1>0时:1
21
2360x x y y arctg --+︒=α 3)当x 2- x 1<0时:1
21
2180x x y y arctg
--+︒=α 二、 平曲线转角点偏角计算公式
1. 字母所代表的意义:
α1:QD ~JD 的方位角 α2:JD ~ZD 的方位角 β:JD 处的偏角
2. 计算公式:
β=α2-α1(负值为左偏、正值为右偏)
三、 平曲线直缓、缓直点的坐标计算公式
1. 字母所代表的意义:
U :JD 的X 坐标 V :JD 的Y 坐标 A :方位角(ZH ~JD )
T :曲线的切线长,23
22402224R L L D tg R L R T s
s s -+⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛+=
D :JD 偏角,左偏为-、右偏为+
2. 计算公式:
直缓(直圆)点的国家坐标:X ′=U+T cos(A+180°)
Y ′=V+T sin(A+180°)
缓直(圆直)点的国家坐标:X ″=U+Tcos(A+D)
Y ″=V+Tsin(A+D)
四、 平曲线上任意点的坐标计算公式
1. 字母所代表的意义:
P :所求点的桩号
B :所求边桩~中桩距离,左-、右+ M :左偏-1,右偏+1
C :J
D 桩号 D :JD 偏角
L s :缓和曲线长 A :方位角(ZH ~JD ) U :JD 的X 坐标 V :JD 的Y 坐标
T :曲线的切线长,23
22402224R L L D tg R L R T s
s s -+⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛+=
I=C-T :直缓桩号 J=I+L :缓圆桩号
s L DR
J H -+
=180
π:圆缓桩号
K=H+L :缓直桩号
2. 计算公式: 1)当P<I 时
中桩坐标:X m =U+(C-P)cos(A+180°) Y m =V+(C-P)sin(A+180°) 边桩坐标:X b =X m +Bcos(A+90°) Y b =Y m +Bsin(A+90°)
2)当I<P<J 时
()s
2
30RL I P M
A O π-︒+= ()()2
3
90R I P I P G ---=
中桩坐标:X m =U+Tcos(A+180°)+GcosO
Y m =V+Tsin (A+180°)+G sinO
()s
2
90RL I P W π-︒=
边桩坐标:X b =X m +Bcos(A+MW +90°) Y b =Y m +Bsin(A+MW +90°)
3)当J<P<H 时
()()R J P L M A R J P R L M A O s s πππ-+︒+
=⎪⎭

⎝⎛-︒+︒+=909090 ()R
J P R G π-︒=90sin
2 中桩坐标:
()O G R L M A R L L A T U X s s
s m cos 30cos 90180cos 2
3
+⎪⎭⎫ ⎝⎛︒+⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛-+︒++=π ()O G R L M A R L L A T V Y s s
s m sin 30sin 90180sin 2
3
+⎪⎭⎫ ⎝⎛︒+⎪⎪⎭
⎫ ⎝
⎛-+︒++=π ()R
J P W π-︒=
90
边桩坐标:X b =X m +Bcos(O+MW +90°) Y b =Y m +Bsin(O+MW +90°)
4)当H<P<K 时
()s
RL K P M
MD A O π2
30180-︒-︒++= ()2
3
90R P K P K G ---=
中桩坐标:X m =U+Tcos(A+MD)+GcosO Y m =V+Tsin(A+MD)+GsinO
()s
2
90RL K P W π-︒=
边桩坐标:X b =X m +Bcos(A+MD-MW +90°) Y b =Y m +Bsin(A+MD-MW +90°)
5)当P>K 时
中桩坐标:X m =U+(T+P-K)cos(A+MD) Y m =V+(T+P-K)sin(A+MD) 边桩坐标:X b =X m +Bcos(A+MD +90°) Y b =Y m +Bsin(A+MD +90°)
注:计算公式中距离、长度、桩号单位:“米”;角度测量单位:“度”;若要以
“弧度”为角度测量单位,请将公式中带°的数字换算为弧度。

五、 竖曲线上点的高程计算公式
1. 字母所代表的意义:
R :曲线半径
i 1:ZY ~JD 方向的坡度 i 2:JD ~YZ 方向的坡度 T :曲线的切线长 E :外失距
x :竖曲线上的点到直圆或圆直的距离 y :竖曲线上点的高程修正值
2. 计算公式:
212
i i R
T -=
R T E 22
=
R
x y 22
= 六、 超高计算公式
1. 字母所代表的意义:
i 0:路拱坡度 i b :超高坡度 L s :缓和曲线长
b 1:所求点~路中线距离
x 0:从直缓开始,到路左右坡度一致的距离,即图中C---C x :所求点~直缓或缓直的距离 h b :超高值
X0
LC=LS
×i b
b 1HY(YH)
ZH(HZ)
超高计算公式1相对于路中线超高值
行车道外侧边缘行车道内侧边缘
X0=2×i0/(i0+ib)×Ls
X≤x0
hb=b1×(i0+ib)×X/Ls-b1×i0
hb=-(b1+bx)×i0
X≥x0
hb=-(b1+bx)×X/LS×ib
行车道外侧边缘
行车道内侧边缘
hb=(-i0+(i0+ib)×X/Ls)×b
hb=(-i0-(ib-i0)×X/Ls)×b
i0:路拱坡度
ib:超高坡度L s :缓和曲线长b:到路中线距离
X:所求点到ZH(HZ)距离
超高计算公式2
2. 计算公式(公式1):(绕中线旋转)
()
b s
i i L
i x +=000
2 1)当x ≤x 0时 行车道外侧边缘:()0101i b L x
i i b h s b b -+=
行车道内侧边缘:()01i b b h x b +-=
2)当x ≥x0时 行车道外侧边缘:()0101i b L x
i i b h s b b -+= 行车道内侧边缘:()b
s
x b i L x
b b h +-=
1
3. 计算公式(公式2):
行车道外侧边缘:()100b L x i i i h s
b b ⎪⎪


⎝⎛
++
-= 行车道内侧边缘:()100b L x i i i h s
b b ⎪⎪


⎝⎛--
-= 七、 地基承载力计算公式
1. 字母所代表的意义:
N :锤击数 M :地基承载力
2. 计算公式(公式1):(绕中线旋转)
()100
2785.0-⨯=
N M
注:贯入深度为30cm ,单位为MPa
八、 标准差计算公式
1. 字母所代表的意义:
X :样本平均值
S :样本标准差
2. 计算公式:
基于整个样本总体的标准差:
()
2
2
1
2
1
2
n
X
X
n
n
X
X
S
n
i
i n
i
i∑

∑⎪




-
=
-
==
=
基于样本估算标准差:
()
()1
1
2
1
2
1
2
-





-
=
-
-
=
∑∑

=
=
n
n
X
X
n
n
X
X
S
n
i
i n
i
i
九、坐标中线测量与计算
采用全站仪测量线路中线,其基本的原理就是:利用假定坐标系或大地坐标系,测量各交点的坐标,并计算中线上的任意一点的坐标,利用坐标放样的原理,把各中桩在地面上确定(打桩),以备后续测量。

(一)控制点测设
由于线路通常较长,为确保测量各交点坐标的准确性,通常在线路的全长,每隔一定的距离设置一个坐标控制点,该控制点的坐标是测量该段线路交点的坐标基准点。

因此,坐标中线测量的第一步就是进行控制点的测量。

一、控制点的布设
控制点布置在线路沿线两侧,点位尽量放置在较高的位置上,能够看见越长的线路越
图5-1
好。

点位要固定,不能有移动的现象。

尽量设置在建筑物的顶上等位置,若在没有建筑物的地区,则应在地上打入大木桩,在桩顶上订小钢钉。

两相邻的控制点能够相互通视,距离在50m
—500m 的范围之内。

如图5-1,控制点为D1、D2、D3。

二、控制点坐标测量
控制点坐标测量可以分成两类,其一是有提供大地坐标系的,即提供地上固定的两可通视点及其坐标。

其二是不能提供大地坐标系统的,可以自己假定坐标系统。

(一)无已知的大地坐标,坐标系统是假定的
假定坐标时应注意坐标的起点位置最好数据能大,以免中线测量的时候出现负坐标。

如第一点的坐标假定为(10000,10000)。

(二)有已知
的大地坐
标,坐
标系统是已知的
大地坐标系统是已知的,必须提供已知的两点坐标和实地的点位。

其测量出来的坐标均是大地坐标。

如提供两点点位与坐标,S1、S2。

图5-2 控制点测量程序1
图5-3 控制点测量程序2
实训项目:在实训场地进行三个控制点的测量,假定坐标系统。

实训时间:2课时。

(二)坐标计算
1、已知某点的坐标,求另一点的坐标 置罗盘仪于D1,后视D2,瞄准JD 1,得方位角β0,测JD 1—D1的距离L 1
得 X JD1 = X D1 +L 1cos β0
Y JD1 = Y D1 +L 1sinβ0 同理测JD 2、JD 3……的坐标。

2、已知二点坐标,求方位角与距离。

已知 JD A (X A 、Y A ) JD B (X B 、Y B )
用L AB = 2
2
)()(A B A B Y Y X X -+- βAB =arctg
A
B A
B X X Y Y --+n*1800
注意:计算βAB 的时候必须是B 点坐标减A 点坐标。

当 △Y 、△X>0,n=0
△Y>0、△X<0,n=1 △Y<0、△X<0,n=1 △Y<0、△X>0,n=2 同理得 L BC ,βBC
аB =βB C -βAB 当а>03、计算线路中桩坐标 (1)直线段
已知:方位角аAB ,JD A (X A ,Y A )直线上P 1点到JD A 的距离为D 则P 1的坐标为:
D1
D2
JD1
JD2
JD3
JD4
JD5
JD6
X
Y
L 1
图5-4 交点坐标计算
X P1=X A +D ·cos аAB Y P1=Y A +D ·sin аAB
注意:距离D=P1的桩号—JDA 的YZ 桩桩号+JDA 的切线长T 。

(2) 第一缓和曲线P2点坐标计算(ZH-HY 段任一点) ZH(X ZH ,Y ZH )用直线段上求坐标法求得。

X
P2=X ZH +S ·cos аZH-P2 Y P2=Y ZH
+S ·sin аZH-P2 аZH-P2=аAB +△аH
JD B 右偏为“+”,左偏为“-”。

先算弦长S :
S 2
=X H 2
+Y H 2
X H =L-22
540S
L R L Y H =S
RL L 63
L =P2-ZH
(L 为P2到ZH 点的桩号之差)
△аH =arctg H
H X Y 或 △аH =S RL L π2
30
(3) 圆曲线段P3点坐标计算(HY-YH 段任一点) X P3=X HY +S ·cos аHY-P3 Y P3=Y HY +S ·sin аHY-P3 S=2R·sinφ φ=
R
L
π90 L=P 3-HY аHY-P3=аAB +β0+φ
=аAB +
R
Ls
π90 +φ 当JD B 右偏时用“+”,左偏时用“-”。

L ——P3到HY 点的桩号之差 S ——HY 到P3的弦长 φ——L 所对应的弦切角
图5-7 园曲线段坐标计算
(4) 第二缓和曲线P4点的坐标(YH-HZ 段任一点)
先求 X HZ =X B +T ·cos аBC
Y HZ =Y B +T ·sin аBC
X P4=X HZ +S ·cos аHZ-P4
=X HZ +S ·cos (180+аP4-HZ )
= X HZ -S ·cos (аBC +△аH ) Y P4=Y HZ
+S ·sin аHZ-P4
=Y HZ +S ·sin (180+аP4-HZ ) = Y HZ -S ·sin (аBC +△аH ) 当右偏时用“-”,左偏时用“+”。

S 2=X H 2+Y H 2
X H =L-22
5
40S L R L Y H =S
RL L 63
△аH =arctg H
H
X Y
(三)坐标放样
在内业计算中,计算出所有的中桩坐标后,到现场把各中桩在实地放样出来,是后续的水准抄平的前沿工作。

中桩的放样工作是运用全站仪坐标测设的原理进行的。

1、坐标放样的步骤 (1)设置测站点
1)立仪器于控制点A ,对中、整平。

2)进入放样模式。

3)输入测站点A 坐标。

图5-7 第二缓和曲线段坐标计
(2)设置后视点
1、输入后视点B坐标。

2、瞄准后视B,按“设置”键。

使此时的水平盘的读数为A-B的方位角。

(3)中桩放样
1)进入点放样模式。

2)输入待放样点的坐标。

3)旋转水平盘,使“旋转角”为“0”。

4)指挥棱镜落在中丝上,并按“测量”键。

5)根据显示的距离“+”、“-”号,指挥棱镜延长或缩短棱镜与仪器之间的距离。

直至距离显示为“2mm-3mm”,下令打桩。

6)下一个放样点,重复2—5的工作步骤。

2、注意事项
全站仪放样时应注意每次搬站后应首先进行后视,归坐标系统。

其次,在放样过程中指挥棱镜前进和后退应准确,避免重复工作。

对于棱镜手,在立棱镜时应确保棱镜垂直,在小距离移动时应利用小钢尺量测,确保快速准确测量。

十、全站仪的使用方法和坐标测量步骤
全站仪的功能
1、角度测量(angle observation)
(1)功能:可进行水平角、竖直角的测量。

(2)方法:与经纬仪不异,若要测出水平角∠ AOB ,则:
1)当精度要求不高时:
瞄准 A 点——置零( 0 SET )——瞄准 B 点,记下水平度盘 HR 的大小。

2)当精度要求高时:——可用测回法( method of observation set )。

操作步骤同用经纬仪操作一样,只是配置度盘时,按“置盘”( H SET )。

2、距离测量( distance measurement )
PSM 、PPM 的设置——测距、测坐标、放样前。

1)棱镜常数(PSM )的设置。

一般: PRISM=0 (原配棱镜),-30mm (国产棱镜)
2)大气改正数( PPM )(乘常数)的设置。

输入测量时的空气温度( TEMP )、气压( PRESS ),或经计算后,输入 PPM 的值。

(1)功能:可测量平距 HD 、高差 VD 和斜距 SD (全站仪镜点至棱镜镜点间高差及斜距)
(2)方法:照准棱镜点,按“测量”( MEAS )。

3、坐标测量( coordinate measurement )
(1)功能:可测量方针点的三维坐标( X , Y , H )。

(2)测量原理
若输入:方位角,测站坐标(,);测得:水平角和平距。

则有:方位角:
坐标:
若输入:测站 S 高程,测得:仪器高 i ,棱镜高 v ,平距,竖直角,则有:
高程:
(3)方法:
输入测站 S ( X , Y ,H ),仪器高 i ,棱镜高 v ——瞄准后视点 B ,将水平度盘读数设置为——瞄准方针棱镜点 T ,按“测量”,便可显示点 T 的三维坐标。

4、点位放样 (Layout)
(1)功能:根据预设的待放样点 P 的坐标,在实地标出 P 点的平面位置及填挖高度。

(2)放样原理
1)在大抵位置立棱镜,测出当前位置的坐标。

2)将当前坐标与待放样点的坐标比拟较,得距离差值 dD 和角度差 dHR 或纵向差值Δ X 和横向差值Δ Y 。

3)根据显示的 dD 、dHR 或ΔX 、ΔY ,逐渐找到放样点的位置。

5、步伐测量( programs )
(1)数据收罗 (data collecting)
(2)坐标放样 (layout)
(3)对边测量(MLM)、悬高测量(REM)、平面或物体表面的大测量(AREA)、后方交会(RESECTION) 等。

(4)数据存储管理。

包括数据的传输、数据文件的操作(改名、删去、查阅)。

§ 7.2 TOPCON GTS-312 全站仪施用简介
***仪器面板外不雅和功能申明
面板上按钮功能如下:
——进入坐标测量标准样式键。

◢ ——进入距离测量标准样式键。

ANG ——进入角度测量标准样式键。

MENU ——进入主菜单测量标准样式键。

ESC ——用于中断正在进行的操作,退回到上一级菜单。

POWER ——电源开关
◢◣ ——光标左右移动键
▲▼ ——光标上下移动、翻屏键
F1 、 F2 、 F3 、 F4 ——软功能键,其功能分别对应显示屏上相应位置显示的命令。

显示屏上显示符号的含义:
V ——竖盘读数;HR ——水平读盘读数(右向统计);HL ——水平读盘读数(左向统计);
HD ——水平距离; VD ——仪器望远镜至棱镜间高差; SD ——斜距; * ——正在测距;
N ——北坐标,x; E ——东坐标,y; Z ——天顶方向坐标,高程H。

***全站仪几种测量标准样式
1、角度测量标准样式
功能:按 ANG 进入,可进行水平角、竖直角测量,倾斜改正开关设置。

第 1 页 F1 OSET :设置水平读数为:0°00ˊ00"。

F2 HOLD :锁定水平读数。

F3 HSET :设置任意大小的水平读数。

F4 P1↓:进入第 2 页。

第 2 页 F1 TILT :设置倾斜改正开关。

F2 REP :复测法。

F3 V% :竖直角用百分号显示。

F4 P2↓:进入第 3 页。

第 3 页 F1 H-BZ :仪器每一转动水平角90°时,是否要蜂鸣声。

F2 R/L :右向水平读数 HR/ 左向水平读数 HL 切换,一般用 HR 。

F3 CMPS :天顶距 V/ 竖直角 CMPS 的切换,一般取 V 。

F4 P3↓:进入第 1 页。

2、距离测量标准样式
功能:按◢进入,可进行水平角、竖直角、斜距、平距、高差测量及 PSM 、PPM 、距离单元等设置。

第 1 页 F1 MEAS :进行测量。

F2 MODE :设置测量标准样式, Fine/coarse/tragcking(精测/粗测/跟踪)。

F3 S/A :设置棱镜常数改正值( PSM )、大气改正值( PPM )。

F4 P1 ↓:进入第 2 页。

第 2 页 F1 OFSET :偏心测量方式。

F2 SO :距离放样测量方式。

F3 m/f/i :距离单元米 / 英尺 / 英寸的切换。

F4 P2↓:进入第 1 页。

三、坐标测量标准样式
功能:按进入,可进行坐标( N , E , H )、水平角、竖直角、斜距测量及 PSM 、 PPM 、距离单元等设置。

第 1 页 F1 MEAS :进行测量。

F2 MODE :设置测量标准样式, Fine/Coarse/Tracking 。

F3 S/A :设置棱镜改正值( PSM ),大气改正值( PPM )常数。

F4 P1↓:进入第 2 页。

第 2 页 F1 R.HT :输入棱镜高。

F2 INS.HT :输入仪器高。

F3 OCC :输入测站坐标。

F4 P2↓:进入第 3 页。

第 3 页 F1 OFSET :偏心测量方式。

F2 ———
F3 m/f/i: 距离单元米 / 英尺 / 英寸切换。

F4 P3↓:进入第 1 页。

4、主菜单标准样式
功能:按 MENU 进入,可进行数据收罗、坐标放样、步伐执行、内存管理(数据文件编辑、传输及查询)、参数设置等。

***全站仪功能简介
测量前,要进行如下设置——按◢或,进入距离测量或坐标测量标准样式,再按第 1 页的 S/A ( F3 )。

1、棱镜常数 PRISM 的设置——进口棱镜多为 0 ,国产棱镜多为-30mm。

(详细见仿单)
2、大气改正值 PPM 的设置——按“ T-P ”,分别在“ TEMP. ”和
“ PRES. ” 栏,输入测量时的空气温度、气压。

(或者按照仿单中的公式计算出 PPM 值后,按“ PPM ”直接输入)。

申明: PRISM 、 PPM 设置后,在没有新设置前,仪器将保存现有设置。

(一)角度测量
按 ANG 键,进入测角标准样式(开机后默认的标准样式),其水平角、竖直角的测量方法与经纬仪操作方法基本不异。

照准方针后,记载下仪器显示的水平度盘读数 HR 和竖直度盘读数 V 。

(二)距离测量
先按◢ 键,进入测距标准样式,瞄准棱镜后,按 F1 ( MEAS ),记载下仪器测站点至棱镜点间的平距 HD 、镜头与镜头间的斜距 SD 和镜头与镜头间的高差 VD 。

(三)坐标测量
1、按 ANG 键,进入测角标准样式,瞄准后视点 A 。

2、按 HSET ,输入测站 O 至后视点 A 的坐标方位角。

如:输入 65.4839 ,即输入了。

3、按键,进入坐标测量标准样式。

按P↓,进入第 2 页。

4、按 OCC ,分别在 N 、 E 、 Z 输入测站坐标( X0 ,Y0 ,H0 )。

5、按P↓,进入第 2 页,在 INS.HT 栏,输入仪器高。

6、按P↓,进入第 2 页,在 R.HT 栏,输入 B 点处的棱镜高。

七、瞄准待测量点 B ,按 MEAS ,得 B 点的( XB ,YB ,HB )。

(四)零散点的坐标放样(不施用文件)
1、按 MENU ,进入主菜单测量标准样式。

2、按 LAYOUT ,进入放样步伐,再按 SKP ,略过施用文件。

3、按 OOC.PT ( F1 ),再按 NEZ ,输入测站 O 点的坐标( X0 ,Y0 ,H0 );并在 INS.HT 一栏,输入仪器高。

4、按 BACKSIGHT ( F2 ),再按 NE/AZ ,输入后视点 A 的坐标( xA , yA );若不知 A 点坐标罢了知坐标方位角,则可再按 AZ ,在 HR 项输入的值。

瞄准 A 点,按 YES 。

5、按 LAYOUT ( F3 ),再按 NEZ ,输入待放样点 B 的坐标( xB , yB,HB )及测杆单棱镜的镜高后,按 ANGLE( F1 )。

施用水平制动和水平微动螺旋,使显示的dHR=0°00ˊ00",即找到了 OB 方向,批示持测杆单棱镜者移动位置,使棱镜位于 OB 方向上。

6、按 DIST ,进行测量,根据显示的 dHD 来批示持棱镜者沿 OB 方向移动,若 dHD 为正,则向 O 点方向移动;反之若 dHD 为负,则向远处移动,直至dHD=0 时,立棱镜点即为 B 点的平面位置。

***其所显示的 dZ 值即为立棱镜点处的填挖高度,正为挖,负为填。

***按 NEXT ——重复 5 、6 两步,放样下一个点 C 。

1.1直线上各中桩坐标计算
当需要放样的P点位于直线上时,有两种情况:位于YZ(HZ)之间和ZY(ZH)之间,或者位于公路QD和ZH(ZY)之间,其计算方法不异,公式如下:
式中为该段直线的起点(可所以YZ,HZ,或QD)坐标
为要求的P点与该段直线起点的桩号差(距离)
1.2 单圆曲线上各中桩坐标计算当需要放样P点位于单圆曲线上时,其坐标计算如下:
式中为ZY点坐标, R为圆曲线半径
为P点与ZY 点的桩号差(弧长)
当路线左转时,取“-”,反之取“+”
1.3 带缓和曲线的圆曲线上各中桩坐标计算
当P点位于带缓和曲线的圆曲线时,又分为以下三种情况:
1.3.1 ZH到HY段
式中
为ZH点坐标
为P点与ZH点桩号差,为缓和曲线长
当路线左转时,取“-”,反之取“+”
1.3.2 HY到YH段
式中为HY点坐标
为P点与ZH点桩号差,为缓和曲线长
当路线左转时,取“-”,反之取“+”
1.3.3 YH到HZ段
式中,
为HZ点坐标,为HZ点与P点的桩号差
当路线左转时,取“+”,反之取“-”
1.4 复曲线上各中桩坐标计算
1.4.1
当复曲线中间不设缓和曲线时,接纳以下方法进行计算:对于第一缓和曲线、第一段圆曲线以及第二缓和曲线,分别用公式(3)、公式(4)和公式(5)计算;对于第二段圆曲线,用公式(2)计算,计算时将公式(2)中的
换成,分别为第一圆曲线和第一缓和曲线长度,左转取“-”,右转取“+”。

1.4.2 当复曲线中间有缓和曲线时,即构成卵型曲线。

如图2,缓和曲线AB的长度为,A、B点的曲率半径分别为和,为缓和曲线上曲率为零的点,AB段内任意点的坐标从
点推算。

对于这种曲线来讲,首要是计算中间缓和曲线上各点的坐标,而双侧的圆曲线和缓和曲线的计算方法与前述内部实质意义不异,此处再也不细述。

则,
式中,为第一、第二缓和曲线长度。

为大圆,小圆半径。

1.4.
2.1 当时
如图2(a),设A点(YH1)的坐标为(),由公式(4)计算得到,切线方位角用下式计算:
式中,为半径为的圆曲线的曲线长。

点的坐标为:
式中,
的切线方位角
1.4.
2.2 当时
如图2(b),点的坐标
式中,
的切线方位角
1.4.
2.3 内任意点坐标
计算出点的坐标及切线方位角后,当时,用公式(3)计算上任意点坐标;当时,用公式(5)计算,式中为中间缓和曲线上计算点至
点的曲线长,相应换成。

2. 公路横切面上各点坐标计算
当要放样的点P位于中线以外时,则应位于某中桩的横断方向上,此时P点所对应中桩的坐标可由前述方法计算,此处视为已知,记作
P点到其所对应中装的距离D也应为已知,同时P点位于左幅或是右幅也应已知。

这搭仅列出需放样的点位于直线、圆曲线及缓和曲线上的情况,当需放样点位于复曲线或卵型曲线上时,计算方法与此类似,只是须把相应方位角进行转换,此处再也不详述。

2.1 P点对应的中桩位于直线上时:
式中,为P点对应中桩的坐标
P点位于左幅时,取“-”,反之取“+”
本节其余符号与前述不异
2.2 P点对应的中桩位于单圆曲线上时
式中,第一个“±”号,路线左转取“-”,右转取“+”
第二个“±”号,P点位于左幅时,取“-”,反之取“+”
2.3 P点对应的中桩位于带缓和曲线的圆曲线上时,2.4 分三种情况:
2.3.1 ZH到HY段
式中为ZH点坐标
为P点对应的中桩与ZH点桩号差,为缓和曲线长
第一个“±”号,路线左转取“-”,右转取“+”了第二个“±”号,P点位于左幅时,取“-”,反之取“+”
2.3.2 HY到YH段
式中为HY点坐标为P点对应的中桩与HY点桩号差,为缓和曲线长
前两个“±”号,路线左转取“-”,右转取“+”
第三个“±”号,P点位于左幅时,取“-”,反之取“+”
2.3.3 YH到HZ段
式中为HZ点坐标
为HZ点桩号与P点对应的中桩桩号差,为缓和曲线长
第一个“±”号,路线左转取“+”,右转取“-”
第二个“±”号,P点位于左幅时,取“-”,反之取“+”
3 计算示例
已知JD9(2006,2007),JD10(2250,3140),JD11(1865,4250 ) JD10里程K16+062.25 ,
求:各主点坐标;K15+400 K15+900 K16+700 中桩及左侧距中桩7.5m处点的坐标
解: A9,10=77°50′47.56〃 D9,10=1158.976 m
A10,11=109°07′44.19〃 D10,11=1174.872 m
路线转角α=31°16′56.63 各曲线要素值经计算为
m m 3°26′15.89〃
m m
由于JD10里程为K16+062.25,所以各主点里程为 ZH K15+211.897 HY
K15+511.897 YH K16+576.849
HZ K16+876.849 QZ K16+044.373
各主点坐标计算如下:
ZH点由公式(1)
77°50′47.56〃代入,得
X=2070.975 Y=2308.706
HY点由公式(3)
77°50′47.56〃代入,得
X=2128.247 Y=2603.140
YH 点由公式(4)
77°50′47.56〃代入,得
X=2063.949 Y=3658.101
HZ 点由公式(1)
109°07′44.19〃代入,得
X=1971.343 Y=3943.399
YH 点由公式(5)
109°07′44.19〃代入,得
X=2063.949 Y=3658.101
与公式(4)计算结果不异
K15+400 位于ZH到HY 段
中桩坐标 X=2109.128 Y=2492.894
左侧7.5m X=2116.495 Y=2491.488
K15+900 位于HY到YH段
中桩坐标 X=2157.104 Y=2989.778
左侧7.5m X=2164.604 Y=2989.801
K16+700 位于YH到HZ 段
中桩坐标 X=2028.132 Y=3775.919
左侧7.5m X=2020.996 Y=3773.610
(注:专业文档是经验性极强的领域,无法思考和涵盖全面,素材和资料部分来自网络,供参考。

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